某既有建筑预制空心板承载安全检测与试验分析

既有老旧建筑改造过程,常遇资料不全、缺乏数据支撑的问题。为较好地解决既有建筑预制空心楼板在原始设计资料不足时如何确定设计承载安全问题,基于既有建筑预制空心板的质量检测、原位载荷试验,对预制楼板的承载安全情况进行验证和确认,可为类似工程的承载安全检测分析提供参考。

预应力混凝土空腹叠合板性能研究与工程应用

目的研制一种新型的楼板形式,解决目前现浇楼板存在许多难以克服的缺点,以及传统实腹叠合板经济性能差,不能得到广泛推广等问题.方法通过试验研究简支和连续空腹叠合板的受力性能,并与外形尺寸和配筋都相同的整浇板试验相比较,通过计算和分析确定空腹叠合板的构造措施和经济性能.结果得出不首先出现叠合面滑移破坏的最小叠合接触比例,并提出部分叠合叠合板的概念,确定了空腹叠合板的设计计算方法.结论只要叠合接触比例在27%以上,叠合接触面经有效粗糙处理和配筋,就能保证叠合接触面的抗剪刚度.空腹叠合板同时具有现浇板和装配式楼板的优点.相对于传统的实腹叠合板,空腹叠合板可以有效降低自重,增强楼板的使用功能,是一种新颖的楼板结构形式.

装配整体式剪力墙受剪性能研究

介绍了一种适用于住宅产业化的新型装配整体式剪力墙结构体系——预制混凝土空心模板剪力墙.完成了1个现浇钢筋混凝土剪力墙试件和2个预制混凝土空心模板剪力墙试件在恒定轴力下的拟静力试验,研究了新型墙体的破坏过程和破坏模式,分析了内部结合面、竖向接缝对墙体受剪性能的影响.研究结果表明:预制混凝土空心模板剪力墙出现宏观竖向裂缝,可避免发生脆性剪切破坏;竖向接缝是影响预制混凝土空心模板剪力墙性能的重要因素;预制混凝土空心模板剪力墙构造合理,可应用于实际工程.

加宽空心板桥上部新旧结构横向连接形式研究

空心板桥加宽工程中,新旧桥常采用上部结构连接、下部结构不连接的形式处理新、旧桥的横向连接。采用有限单元法研究了,工程中常用的8种不同横向连接形式的加宽空心板桥的荷载横向分布、位移、应力和动力特性,并采用铰缝剪力计算程序对比分析了各种横向连接形式连接板桥的铰缝剪力横向分布影响线和横向分布系数。研究结果表明:各种横向连接形式均能降低荷载横向分布系数和铰缝剪力横向分布系数,新旧板接缝区域以外旧板承受的车辆荷载均超过了其原设计值,新旧桥无论采用何种横向连接形式,新旧板接缝、新桥企口缝、旧桥铺装和企口缝的拉应力最大值均超过了混凝土拉应力限值,加宽后板桥的基频位于新、旧桥基频之间,且各种连接方式对基频的影响较小。基于此,对各种连接形式进行了综合评价,供工程设计参考。

带拼缝的全预制混凝土空心楼板抗弯性能计算比较

带拼缝的全预制混凝土空心楼板内力和变形的计算受拼缝的影响较大,为研究其承载力和挠度的计算方法,本文通过拟梁法将带拼缝的全预制混凝土空心楼板简化为单向梁系和双向交叉梁系结构,基于中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、美国ACI 318-11规范、欧洲EN 1992-1-1:2004规范中的开裂荷载、极限荷载和挠度计算公式对简化后的梁系结构进行计算,结果表明:中国规范和美国规范计算的开裂荷载与试验值较为接近,而欧洲规范计算的开裂荷载相对较保守;中国规范和欧洲规范的极限荷载计算值与试验值较为接近,而美国规范的极限荷载计算值相对较保守;按中国、美国、欧洲规范挠度公式计算的挠度值均大于试验值,并且相对于美国和中国规范而言,欧洲规范的挠度计算值安全储备更高。整体来看,带拼缝的全预制混凝土空心楼板按照单向梁系设计较为合理,与试验结果吻合。

装配式混凝土空心板铰缝病害分析

针对装配式混凝土空心板桥梁出现的铰缝纵向开裂的典型病害,以混凝土空心板桥铰缝的受力机理为基础,从设计、施工、运营管理等方面对铰缝病害产生的原因进行了分析,并给出了相应的对策,可供参考。

铰缝损伤对装配式空心板桥受力性能影响研究

在役装配式空心板桥横向联系受设计、施工及运营各因素的影响,易出现铰缝损伤病害。为研究铰缝损伤对空心板桥结构性能的影响,论文根据现场空心板桥铰缝病害调研结果对铰缝损伤位置、损伤长度和损伤程度3种损伤类型分布特点进行统计分析;采用梁格法建立空心板桥有限元模型,对比分析了铰缝在不同损伤工况及类型下(长度、深度和位置)对结构受力性能影响。研究结果表明:①铰缝损伤位置越靠近跨中对于梁板受力的影响越大。②随着铰缝损伤长度增加,中板单侧损伤下活载弯矩增幅呈线性递增,而边板单侧损伤和中板双侧损伤均会导致梁板产生“单板受力”效应,其“单板受力”临界长度分别为0.6L和0.7L。③损伤长度或损伤深度二者之一较小时,活载作用下梁板弯矩和挠度变化很小;当损伤长度和损伤深度均较大时,活载作用下的梁板弯矩和挠度增幅明显。④20 m标准空心板的中板单板受力时抗弯承载能力不满足规范要求,边板单板受力时抗弯承载能力和抗裂验算不满足规范要求。研究结果为空心板铰缝损伤下的结构安全评估及管养提供有益参考。

HPFL加固预制空心板的数值模拟与试验研究

对HPFL加固预制混凝土空心板抗弯性能和抗剪性能进行了试验研究,以此为基础利用ANSYS有限元计算软件对HPFL加固预制空心板进行了数值模拟.与试验结果进行比较分析,研究加固构件的抗弯性能和抗剪性能.通过有限元建模进一步研究了HPFL加固层砂浆强度、HPFL加固层钢筋网尺寸、HPFL加固条带宽度和预制空心板板体拼装方向等因素对HPFL加固预制空心板抗剪性能的影响.结果表明,有限元计算结果与试验结果基本一致,用HPFL加固预制空心板是一种提高预制空心板抗弯性能和抗剪性能的有效加固方法.HPFL加固层砂浆强度和HPFL加固条带宽度对预制空心板抗剪性能影响最大,随着HPFL加固层砂浆强度提高和HPFL加固条带宽度增大,预制空心板抗剪极限承载力显著提高;HPFL加固层钢筋网尺寸对预制空心板抗剪性能影响不明显;HPFL能同时提高预制空心板平面内横、竖两个方向的抗剪极限承载力.

带竖向接缝的空心模剪力墙受剪性能试验研究及承载力计算

对5个带竖向接缝的空心模剪力墙试件开展了拟静力试验,研究了竖向接缝的连接性能,分析了轴压比、剪跨比、空心模内水平钢筋配筋量等关键参数对竖向接缝连接性能和墙体受剪性能的影响。结果表明:墙体未发生脆性破坏,破坏位移角均大于1/100,延性系数均大于或接近5.0,具有良好的变形能力;正常使用阶段竖向接缝完好,可保证装配单元的有效连接;轴压比由0.15提高至0.25,受剪承载力提高了11.8%,但峰值位移角降低了22.5%;随着剪跨比的提高,受剪承载力显著降低;空心模内水平钢筋配筋量提高56%,受剪承载力提高了11%。提出了四单元计算模型计算墙体的受剪承载力,计算值与实验值相差均小于6.5%,计算结果偏于保守,可用于预测带竖向接缝的空心模剪力墙的受剪承载力。

高强钢丝绳悬吊加固预制空心楼板试验研究

提出采用灌芯加固和悬吊加固相结合的方法提高预制空心楼板承载能力,重点讨论了灌浆加固注浆方法、悬吊加固锚固方式、钢丝绳数量不同对加固性能的影响以及钢丝绳的受力状态。进行7块试件在均布荷载作用下的静力试验,其中2块为对比试件,2块为灌浆加固试件,3块为钢丝绳悬吊加固试件。结果表明:钢丝绳悬吊加固使预制空心楼板极限承载力提高45%~74%,极限位移提高175%~195%;从经济性、施工作业量、承载力提高程度以及预应力钢筋的受力情况综合考虑,4根钢丝绳加固效果最佳,越靠近中间的钢丝绳所起作用越大;该方法加固效果显著,可为加固预制空心楼板的实际应用提供一定借鉴。

同济路立交桥空心板梁桥加固方案比选

上海同济路立交桥空心板梁在运营多年后出现了纵向贯穿裂缝及大量铰缝破坏,为修复桥面病害,提出了常规加固方案(厚11cm的普通混凝土铺装层)与超高性能混凝土(UHPC)薄层加固方案(厚8cm的普通混凝土铺装层+厚3cm的UHPC铺装层)2种加固方案。为选择合理的加固方案,采用有限元分析软件MIDAS FEA建立了局部及全桥模型,分析了2种方案下空心板梁的破坏模态和桥面铺装层应力,并进行了悬臂梁模拟加载试验。结果表明:UHPC薄层加固方案可以大幅提高结构的极限承载力,较常规方案铺装层的承载力提高85.5%,且能够保持板梁的横向整体受力。因此,该桥选择UHPC薄层加固方案进行维修加固。

预制空心板结构性能检验方法探讨

预制空心板常需要进行结构性能检验 ,即对构件进行承载力、挠度和裂缝宽度 (或抗裂 )检验 。

适应“平疫转换”的医疗建筑改造加固结构设计关键技术研究

应急医疗建筑改造中,会遇到80、90年代设计的承重砖墙结构。砖墙承重体系,楼板一般是预制预应力空心板,预制板就搁在砖墙上,有些有圈梁、但构造柱很少。根据抗震鉴定要求,需要增设构造柱,如采用现浇钢筋混凝土构造柱,需要在砖墙侧面现浇混凝土。结构改造设计时应综合考虑材料可得、施工便捷等原则,在兼顾结构安全的同时也需以建设周期为主要因素抉择,从而提出创新加固方案。

对我国预制空心板逐步退出建筑行业的反思

我国预制空心板曾作为建筑楼、屋盖的主导产品得以广泛应用 ,随着预拌混凝土现浇技术的飞速发展 ,预制空心板正逐步走向消亡。该文就取消预制空心板所带来的利弊进行分析 ,提出对预制空心板最重要的不是简单取消 ,而是如何创新。

基于钢筋拉压力传递的预制空心板残余抗震性能研究

为提升建筑质量,分析在循环往复荷载作用下预制空心板整体抗震性能,研究基于钢筋拉\,压应力传递的预制空心板残余抗震性能。制备不含钢筋预制空心板结构试件:不含钢筋试件、未使用钢筋拉压力传递间接搭接试件、使用钢筋拉\,压应力传递灌孔构造边缘构建试件,对各试件循环施加地震荷载,记录各试件性能变化情况。试验结果表明,相比于压剪破坏的预制空心板,压弯破坏的预制空心板的滞回曲线更加饱满,承载力安全裕度和抗震承载力均较高,在名义屈服点之前变化相似。在循环往复荷载作用下,各试件屈曲刚度与峰值刚度分别只有原始刚度的50%和20%,但使用钢筋拉\,压应力传递灌孔构造边缘构建试件的刚度退化最小,且具有钢筋拉压力传递灌孔构造边缘构建试件的残余变形分布和残余抗震性能较好。

预制楼板挠度检测的影响因素分析

预应力混凝土空心楼板的挠度是评定预制楼板安全度的重要性能指标,挠度实测值在楼板标准试验和楼板现场检验两种条件中存在明显差异。文中就楼板的端部支承、叠合面层等方面探讨产生差异的原因,进行了详细计算,得出两种条件下实测挠度值的转换公式。

HPFL预制空心楼盖板整体性研究

通过3种工况模拟地震作用下板下墙体的破坏,研究高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)薄层作为板的叠合层对预制空心楼盖板整体性加固的效果.试验结果表明,板下不同位置支撑墙体破坏后,试件按空心板横向悬挑板受力,板端部产生向下挠曲,空心板横向悬挑长度为2块板宽(1 000mm),叠合层与空心板未发生剥离;HPFL作为预制空心板的叠合层能有效提高预制空心楼盖板的整体性,使空心板在水平面的2个垂直方向都连续,成为水平面内任意向刚度接近无穷大的横向构件,使得结构的整体性及抗震性能得到保证.

取消预制空心板的利弊分析

我国预制空心板曾作为建筑楼、屋盖的主导产品得以广泛应用 ,随着预拌混凝土现浇技术的飞速发展 ,预制空心板正逐步走向消亡。本文就取消预制空心板所带来的利弊进行分析 ,提出对预制空心板重要的不是简单取消 ,而是如何创新。

预制混凝土空心板后加预应力用于深基础护坡的设计与研究

在深基础护坡中,一般都是采用一次性的建筑材料和半成品,例如:现浇混凝土护坡桩和钢板护坡桩等。不但施成本高,而且,施工周期长。本文所述的预制混凝土空心板后加预应力用于深基础护坡的方法,就是用预制混凝土空心板在施工现场分层安装,后加预应力,形成闭合的挡土墙结构。施工后可以逐层拆出,重复使用。可以降低施工成本,提高施工速度。

考虑寿命周期循环费用的预制混凝土结构可靠性优化设计

本文考虑建筑物从设计、生产、建造、使用、维修直到最终破坏整个寿命周期循环的费用变化过程 ,建立了一个基于可靠性的预制混凝土构件 /结构的最小寿命周期费用优化设计决策模型。为了解释建立这个模型的具体细节 ,这里以建筑工程中常用的预应力空心板为例来加以说明 ,其中决策变量包括与混凝土质量、生产工艺、以及维修有关的参数 ,通过优化设计可求出使期望总费用最小的决策变量。最终失效、裂缝和变形极限状态的失效概率公式是利用可靠性理论中的一次二阶矩法推导的 。